2014, Vol. 
2. 东华大学环境科学与工程学院, 上海 201620
, DENG Jun-ying2, SHI Lan-hong2, CHEN Yong-hang2
, ZHANG Qiang1, WANG Sheng1, XU Ting-ting2
2. College of Environmental Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, China
近几十年来，受气候变化和人类活动的影响，我国沙尘天气频发. 大气中的沙尘气溶胶不仅是影响生态环境的重要因素之一，同时会给人体健康带来危害，已经成为严重的环境问题，引起了国内外的高度重视. 在北方沙尘天气多发季节，上海易受到远程输送来的沙尘影响，出现浮尘天气. 虽然浮尘属于强度最弱的沙尘天气，但往往导致大气能见度降低，空气质量显著下降，对上海城市交通和人体健康的影响不容忽视.
沙尘气溶胶的垂直分布特征是评估其气候环境效应的关键因素之一[1, 2]. 以往传统的地面和卫星观测往往无法满足需要，而近年来激光雷达技术的发展为探测大气气溶胶的垂直分布特征提供了有利的探测工具. 其中，星载激光雷达探测范围广，可以在全球范围内精确、 快速地获取地面和大气三维空间信息[3]，而地面激光雷达也以其高时间分辨率的优势成为强有力的气溶胶消光系数实时监测工具[4]. 目前，利用地面和卫星观测资料，国内外学者在沙尘气溶胶的理化特性[5,6,7,8]、 远程输送[9,10,11,12]、 气候效应[13,14,15]等方面取得了很多成果. 特别是Huang等[16]利用地面激光雷达研究了沙尘气溶胶的辐射强迫及其相关的气候影响，并结合线性偏振激光雷达对大气气溶胶去偏振度进行了测量和对比分析[17]. 郭本军等[18]利用地面激光雷达分析了影响大连的一次沙尘天气过程，认为该次沙尘天气受大气层结的影响较大，外源性特征明显. 陈勇航等[19]采用星载激光雷达资料，分析了一次远程强沙尘污染传输过程，对后向散射系数、 退偏比、 色比等光学特性参数进行了研究. 但是，同时结合地面和星载激光雷达，并对沙尘天气气溶胶垂直分布特征进行对比分析的研究尚属罕见.
本研究利用地面微脉冲激光雷达(micro pulse lidar, MPL)和CALIPSO星载激光雷达(cloud aerosol lidar and infrared pathfinder satellite observations, CALIPSO)对上海一次典型的浮尘天气气溶胶光学特性随高度和时间的变化进行分析，通过进一步认识上海地区浮尘污染的垂直分布特征，以期为浮尘天气的预警预报提供参考.
本研究使用的MPL_4B型微脉冲激光雷达系统(MPL)安装于上海市城市环境气象中心(31.22°N, 121.55°E)三楼观测平台上的恒温室内(23.3℃)，由激光发射系统、 光学收发系统、 探测器和数据采集系统四部分组成. 其主要技术参数有：波长527 nm； 激光器类型ND：YLF； 单次脉冲能量6~8 μJ； 脉冲宽度24 ns； 脉冲重复频率2.5 kHz； 激光发散度为0.00286°； 接收视场0.00573°； 距离分辨率30 m； 积分时间30 s； 探测盲区200 m. 本研究通过对激光雷达原始数据进行延时订正、 驻留脉冲订正、 背景噪声订正和距离订正[20]得到归一化相对后向散射系数(normalized relative backscatter,NRB)，并采用Fernald远端求解法[21]对激光雷达消光系数进行反演.
星载激光雷达资料来源于CALIPSO卫星搭载的正交极化云-气溶胶激光雷达(the Cloud Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization, CALIOP). CALIPSO由美国航天航空局(NASA)与法国国家 空间研究中心(CNES)等联合研制，于2006年4月28日成功发射升空，主要用于提供云与气溶胶的特性. CALIOP是CALIPSO卫星的主要有效载荷之一，包括激光发射系统和接收系统，其主要技术参数有：波长532 nm/1024 nm； 单通道脉冲能量110 mJ； 脉冲重复频率20.25 Hz； 垂直分辨率30~60 m； 水平分辨率333 m.
气溶胶质量浓度(PM1、 PM2.5、 PM10)采用德国Grimm Model 180在线环境颗粒物监测仪观测； 黑碳浓度(BC)采用美国Magee Scientific Co.生产的AE-31型黑碳仪观测； 大气能见度、 相对湿度、 风速等气象数据采用芬兰Vaisala公司Milos500七要素自动监测仪观测. 这些数据均来自上海市城市环境气象中心.
根据文献[22]中浮尘天气的等级划分条件，结合上海浦东气象站的气象数据和中国卫星遥感信息服务网(http://rsapp.nsmc.cma.gov.cn)上发布的气象卫星沙尘监测信息，本研究定义，符合下列条件之一时认为出现浮尘天气：①在同一次天气过程中，上海市浦东、 徐家汇、 宝山和金山4个气象站点在同一观测时次出现了浮尘天气； ②气象卫星沙尘监测报告显示非上海地区发生沙尘，同时上海地区当日或次日水平能见度＜10.0km、 无风或平均风速≤3.0 m ·s-1、 风向为沙尘来源方向，且排除降水、 吹雪、 雪暴等天气，认为沙尘远距离传输影响了上海地区大气能见度，记为浮尘天气. 根据此定义，本研究统计了2008年12月~2010年11月两年内上海地区浮尘天气发生次数，同时结合CALIPSO的过境时间，选取了2009年10月18~19日的一次浮尘过程，利用MPL和CALIPSO对其气溶胶垂直分布和光学特性进行了分析.
根据本研究定义，2008年12月~2010年11月两年内，上海地区发生浮尘的次数仅有21次. 在上海这21次浮尘天气中，CALIPSO卫星经过上海地区上空、 并记录下卫星数据的仅有一次. 该次浮尘天气发生于2009年10月19日08:30~13:00，CALIPSO卫星于19日中午12:46经过上海上空，并记录下此时上海地区大气的光学特性. 因此本文选取2009年10月19日发生在上海的浮尘天气作为研究对象，结合气象资料，分别利用MPL和CALIPSO对其气溶胶垂直分布和光学特性进行对比和分析.
如图 1所示气象资料，10月18日00:00~10月19日18:00，上海地区大气污染较严重，小时平均能见度均在10 km以下； 19日18:00后天气情况转好，能见度上升至10 km以上. 10月18日00:00~07:00大气相对湿度较高，平均相对湿度可达93.6%，空气湿度对大气能见度的影响占主导地位； 其中04:00~07:00相对湿度大于95%，处于雾天. 08:00后随着太阳辐射增强，温度升高，相对湿度迅速降低. 18日08:00~19日23:00大气相对湿度最高只有68%，平均相对湿度仅为48.6%，相对湿度对能见度的影响逐渐减弱.
 | 图 1 2009年10月18~19日气象因子日变化 Fig. 1 Diurnal meteorological factors from Oct. 18th to 19th, 2009 |
根据中国卫星遥感信息服务网站的沙尘监测信息，2009年10月18日中午11:25，风云三号气象卫星(FY-3A)监测到陕西东北部、 山西西部以及河北南部等地出现了扬沙或浮尘天气，沙尘天气是由锋面云系后部的偏北大风造成的(图 2). 图 1中，18日08:00至19日07:00，上海地区地面主导风向一直为偏南风，风速较小，因此西北部的沙尘天气对上海地区的影响还不显著，这段时间内大气能见度较低主要是由于伴随人类活动开始而排放的城市污染物增多，且大气扩散条件较差，影响了污染物的稀释扩散. 19日07:00地面主导风向转为偏北风，上海地区逐渐受到西北部沙尘天气的显著影响，大气能见度迅速下降，气象记录观测到浮尘天气. 19日14:00地面主导风向转为偏东风，来自海面的清洁空气对大气污染物的扩散起到一定的积极作用，能见度逐渐升高，直至18:00转为晴好天气.
 | 图 2 2009年10月18日11:25 FY-3A 气象卫星沙尘监测图 Fig. 2 Dust distribution image observed by FY-3A at 11:25 on Oct. 18th, 2009 来源于中国卫星遥感信息服务网 (http://rsapp.nsmc.cma.gov.cn) |
2009年10月18~19日的大气颗粒物浓度数据也在一定程度上反映了该次浮尘天气的污染情况. 其中，黑碳(BC)气溶胶是大气气溶胶的重要组成成分，其在气溶胶中的比重变化将对大气的物理化学特性及气候效应起着重要作用，一般作为人为一次源排放示踪物[23]，主要存在于PM2.5中[6]. 本研究所使用的黑碳仪进气口上加装了2.5 μm切割头，因此所测得的黑碳为粒径小于2.5 μm的黑碳质量浓度. 如表 1所示，18日08:00，PM1、 PM2.5、 PM10和BC浓度突然上升，分别达到62.6、 106.1、 240.4、 18.9152 μg ·m-3，其中PM2.5、 PM10和BC浓度均为两天中颗粒物浓度的最大值. 此时地面主导风向为东北风，风速仅为0.1 m ·s-1，扩散条件较差. 18日18:00，BC浓度再次突然上升，且从18日18:00至19日01:00，BC浓度一直处于较高浓度，地面主导风向为西南风，风速基本在1.0 m ·s-1以内. 由此可见，10月18日大气中的污染物主要来源于两方面：一方面是交通高峰期汽车尾气排放，一方面是上海西南部较为集中的金山工业区人为污染源排放. 而较低的风速则使污染物难以扩散，综合导致18日大气能见度始终较低，污染情况严重.
 | 表 1 2009年10月18~19日颗粒物浓度 1)/μg ·m-3 Tabel 1 Concentration of particulate matter from Oct. 18th to 19th, 2009/μg ·m-3 |
19日08:30浮尘发生时，同时也是交通高峰时段，颗粒物浓度和BC浓度均有显著上升. 09:00 PM1、 PM2.5、 PM10浓度均达到最大值，分别为79.3、 103.7、 198μg ·m-3，此时地面主导风向为西北风，风速1.1 m ·s-1，西北沙尘逐渐开始对上海地区产生影响. 10:00 BC浓度也达到峰值，大气能见度也达到最低，说明此时地面交通污染情况也较为严重，且扩散条件较差，导致污染物难以疏散. 因此此时大气环境质量明显下降是由于地面交通污染物排放和远程沙尘输送的共同影响. 19日12:00之后，由于主导风向变为东北风，且风速略有上升，来自海面的清洁空气使大气颗粒物扩散较快，能见度逐渐上升，天气情况转好.
综上所述，此次浮尘天气大气相对湿度较低，相对湿度对能见度影响不显著，属于典型干质视程障碍. 浮尘过程中大气污染物主要来源于地面交通污染物排放和西北部沙尘远程输送. 风向和风速对污染物的输送和扩散起决定性作用.
2009年10月19日12:46 (北京时间) CALIPSO卫星过境上海 (经纬度范围：32.77°N, 120.59°E~30.99°N, 121.07°E)，记录下此时大气532 nm总后向散射消光垂直剖面图 (图 3). 如图 3 所示，在32.77°N, 120.59°E~31.58°N,120.91°E 范围内，2 km以上空中少云无干扰，而2 km以下的近地面则呈现明显的橙黄色后向散射系数高值区，后向散射值在0.0020~0.0045 km-1 ·sr-1范围内，说明近地面含有大量的气溶胶颗粒. 部分地区由于在4~6 km空中存在云层，因此云层以下空中的气溶胶情况难以监测.
 | 图 3 2009年10月19日12:46 (北京时间) CALIPSO 532 nm总后向散射系数垂直剖面图 Fig. 3 Altitude-orbit cross-section of 532 nm total attenuated backscattering intensity at 12:46, Oct. 19th, 2009 |
2009年10月19日，MPL监测所得的上海浦东地区(31.22°N, 121.55°E)大气消光系数垂直分布的时空演化情况绘于图 4，其中红色箭头为图 3中对应的CALIPSO卫星过境时间点. 通过图 4可以观察到，10月19日上海浦东地区低空大气中普遍存在厚度约为1~2 km的气溶胶层，大气边界层明显. 19日00:00~05:00，低空气溶胶层较薄，海拔4~6 km的云层可以被激光雷达探测到. 08:00~13:00浮尘发生期间，气溶胶层厚度先降低至1 km左右，后升高至1.5 km； 气溶胶消光系数值略有上升. 浮尘结束后，低空大气中仍然存在厚度约为1.5 km的气溶胶气溶胶，但是消光系数逐渐降低，16:00后海拔4~6 km左右又可观测到云层.
 | 图 4 2009年10月19日MPL消光系数垂直分布图 (31.22°N, 121.55°E) Fig. 4 Aerosol extinction intensity from Oct. 18th to 19th, 2009 |
对比观察图 3和图 4中箭头处，浮尘发生时低空中均出现明显气溶胶层，消光值较大，高空消光值为0，少云无干扰，两图显示了相似的气溶胶垂直结构. 但是两图探测到的气溶胶层厚度略有不同，MPL探测的气溶胶层较薄，浮尘期间气溶胶层在1~1.5 km，而CALIPSO卫星探测所得气溶胶层厚度约为2 km，这有可能是由于近地面气溶胶浓度较大，阻碍了地面激光雷达向高空探测而产生误差.
结合图 1和图 4， 19日09:00~10:00左右大气能见度达到最低，同时MPL观测到的气溶胶层也明显降低，大气消光系数增大，表明此时污染状况最为严重. 随着能见度的增大，大气气溶胶厚度也略有增加，消光系数值不断减少，地面大气能见度的变化与MPL气溶胶层厚度变化相一致.
由于地面微脉冲激光雷达位于上海市浦东新区气象局观测场3楼，故以浦东站点(31.22°N, 121.55°E)为中心，挑出CALIPSO产品中距离浦东站点最近探测点(30.99°N, 121.07°E)的数据与MPL获得的数据进行对比分析. 图 5分别显示了2009年10月19日12:46 浮尘期间CALIPSO卫星获得的30.99°N, 121.07°E 532 nm总后向散射系数(ABC)垂直廓线(a)和同一时次(12:00)MPL获得的归一化相对后向散射系数(NRB)小时均值(b). 二者差异分析见表 2.
 | 图 5 2009年10月19日12:46 CALIPSO 532 nm总后向散射系数(30.99°N, 121.07°E)垂直廓线图和 12:00 MPL归一化相对后向散射系数(31.22°N, 121.55°E)垂直廓线图 Fig. 5 Vertical profiles of CALIPSO 532 nm total attenuated backscatter coefficient and MPL normalized relative backscatter signal |
| 表 2 CALIPSO和MPL各垂直高度层的散射系数及差值分析 Table 2 Backscatter coefficient and absolute value of CALIPSO and MPL |
如图 5(a)所示，CALIPSO 532 nm总后向散射系数主要在0~0.015 km-1 ·sr-1范围内波动，峰值位于约1.1 km处. 2~10 km后向散射系数值较小. 如表 2所示，在垂直高度上1~2 km范围内总后向散射系数均值最大，为0.00703 km-1 ·sr-1. 在2~10 km范围内，各高度层的总后向散射系数均值随着高度的增加而减小. 图 5(b)中，MPL归一化相对后向散射系数主要在0~0.015 km-1 ·sr-1范围内波动，峰值位于约1.3 km处. 在2~6 km高度范围内归一化相对后向散射系数值较小，在5 km以上复又增加. 表 3中，1~2 km NRB均值达最大为0.00845 km-1 ·sr-1，在2~5 km高度范围内，NRB随着高度的增加而逐渐减小，在5~10 km高度范围内，NRB随着高度的增加而逐渐增大.
对比两图，发现CALIPSO获得的ABC和MPL获得的NRB波形基本相似，ABC波动幅度剧烈，且峰值略小于NRB； NRB在高空的信号则可能存在误差. CALIPSO 532 nm总后向散射系数和MPL的归一化相对后向散射系数对低层大气气溶胶的光学特性的垂直分布特征分析是基本一致的.
为对比分析该时刻CALIPSO和MPL散射信号，表 2中还列出了CALIPSO 532 nm总后向散射系数和MPL归一化相对后向散射系数的绝对差和相对误差，其中相对差异RABC和RNRB分别由式(1)和式(2)计算所得：
RABC= |ABC-NRB|/ABC (1)
RNRB= |ABC-NRB|/NRB (2)
如表 2所示，在垂直高度上，7~10 km范围内的532 nm总后向散射系数和归一化相对后向散射系数的绝对差较大，最大为0.00144； 其次1~2 km绝对差为0.00142. 在垂直高度上，7~10 km以及3~5 km范围内的相对误差RABC和RNRB均较大； 8~9 km RABC达到最大3.064，3~4 km RNRB达到最大0.838. 532 nm总后向散射系数的值均小于MPL归一化相对后向散射系数. 可见，CALIPSO星载激光雷达的532 nm总后向散射系数和MPL的归一化相对后向散射系数的值存在差异，且两者对大气气溶胶散射情况的观测显示在高空的差异较明显.
用2009年10月19日CALIPSO卫星过境上海时(北京时间12:46)获得的消光系数和MPL获得的各时次消光系数作出消光系数廓线对比图. 如图 6所示，通过CALIPSO和MPL观测到的浮尘天气消光系数在垂直高度上均随着高度的增加而减少，在近地面气溶胶消光最强，当高度大于3.0 km时，大气消光系数均为0，气溶胶颗粒稀少，两者描述的气溶胶垂直分布情况是基本符合的.
 | 图 6 2009年10月19日CALIPSO消光系数廓线图(30.99°N, 121.07°E) 和MPL消光系数廓线图(31.22°N, 121.55°E) Fig. 6 Aerosol vertical profiles of CALIPSO and MPL extinction coefficient of Oct. 19th, 2009 |
对比图 6中12:00的平均消光系数，CALIPSO卫星获得的12:46大气消光系数在0~1.2 km-1范围内波动，MPL 12:00的平均消光系数在0~0.2 km-1范围内波动，消光系数值差异较大，这可能由于以下4个方面的原因：①CALIPSO消光系数在低空不确定性增大，这种数据不确定性对消光系数的准确度有较大影响. ②低空聚集的大量气溶胶层会影响MPL的探测高度，使气溶胶层上方大气的消光系数值迅速减小. ③12:00的数据观测日照较强，使得CALIPSO和MPL的背景噪声增加，很大程度上较低了两激光雷达的信噪比. ④由于MPL的近端填充效果订正需要实验来订正，而受到实验条件的限制，没有做这部分的数据订正，使得MPL数据的误差增大.
图 6(b)表明，MPL可实时显示气溶胶消光系数随时间的演化情况. 08:00浮尘刚开始时，MPL消光系数范围为0~0.24 km-1，峰值出现在210 m，气溶胶层主要聚集在1 km以下. 10:00气溶胶层仍在聚集于1 km低空，气溶胶消光系数峰值增大至0.32 km-1. 12:00浮尘接近尾声，气溶胶层向空中发展至2 km，消光系数减弱至0.2 km-1左右. 下午15:00和18:00，浮尘已经结束，气溶胶层继续向空中发展，消光系数值不断减弱至0.15 km-1左右. 综上所述，19日浮尘期间大气消光系数呈现先增加后降低的特点； 浮尘发生时气溶胶主要存在于1 km以下，浮尘期间气溶胶层不断由低空向2 km空中扩散.
通过2009年10月19日12:46(北京时间)CALIPSO卫星过境上海(30.99°N,121.07°E)上空时获得的体积退偏比和色比资料，可以考察浮尘天气气溶胶粒子的规则性. 体积退偏比是532 nm垂直后向散射系数与532 nm平行后向散射系数之比，反映了被测颗粒物的不规则程度，退偏比越大，说明颗粒物越不规则. 通过退偏比可区分球形和非球形气溶胶粒子[24]. Liu等[25]研究指出沙尘颗粒物粒径大且不规则，沙尘气溶胶体积退偏比较大. 如图 7(a)所示，该次浮尘天气发生时，在高度0~2 km范围，退偏比为0~30%的粒子所占比例较大； 高度2~4 km范围，退偏比为95%~100%的粒子所占的比例较大； 高度4~6 km范围，退偏比值呈现2个峰值区，分别在0~20%和95%~100%； 在高度6 km以上，退偏比以95~100%为主. 结合图 5(a)可知，19日12:46探测点在2 km以下存在大量较规则的气溶胶颗粒； 在2 km以上大气总后向散射系数值较小，仅存在少量气溶胶，且气溶胶颗粒物不规则程度较高； 其中4~6km高度范围的大气由不规则气溶胶和规则气溶胶混合组成，球型和非球型粒子均存在.
 | 图 7 2009年10月19日12:46(30.99°N, 121.07°E)各高度体积退偏比频率图和色比图 Fig. 7 Frequency of the volume depolarization ratio and color ratio at 30.99°N,121.07°E at 12:46, Oct. 19th, 2009 |
色比是1064 nm总后向散射系数与532 nm总后向散射系数之比，可识别颗粒物的大小，色比越大，颗粒物越大. 由图 7(b)可知， 0~0.5 km低空中，色比值为1.9~2.0出现频率最高，说明浮尘天气近地面大气中有相当多的大颗粒存在. 0.5~10 km高度范围内色比为0.5~1.2出现频率最高. 结合图 7(a)，可判断19日12:46探测点0~0.5 km近地面存在部分规则的颗粒较大的气溶胶，这有可能是浮尘气溶胶颗粒沉降而来； 2 km以下大气中主要是大量规则的小粒径气溶胶粒子，这部分气溶胶悬浮在低空中不易扩散，对大气环境影响较大； 而2 km以上仅有少量不规则的非球形粒子和烟煤气溶胶存在，且可能混合其它类型的气溶胶. 此外，图 7(b)显示6~10 km高度色比值为1.9~2.0出现频率也略高，通常高空中气溶胶一般以小粒径的气溶胶为主，较大的颗粒比较容易沉降，因此推测这部分大气可能受到高空云层以及冰晶的影响，导致色比偏大. 综合来看，此次浮尘过程快结束时，大气中浮尘气溶胶颗粒已经较为稀少. 这一方面有可能是由于浮尘气溶胶快速沉降至地面，一方面也有可能是北方沙尘较弱，沙尘气溶胶在输送过程中已经大量沉降，因此在上海地区残留较少.
(1)CALIPSO星载激光雷达532 nm大气气溶胶总后向散射系数和MPL归一化大气气溶胶相对后向散射系数的垂直分布特征是基本一致的，均反映出浮尘期间大气气溶胶主要集中在近地面0~2 km范围内，后向散射系数范围在0~0.015 km-1 ·sr-1. 但两者对大气气溶胶散射情况的观测在高空有一定差异.
(2)CALIPSO星载激光雷达和MPL的消光系数垂直分布情况基本符合，均随着高度增加而减少； 但两者消光系数值存在较大差异，MPL消光系数反演准确性还有待提高.
(3)MPL实时显示浮尘过程中，大气消光系数峰值先由0.24 km-1增加至0.32 km-1，后逐渐减弱至0.2 km-1左右； 浮尘发生时气溶胶主要存在于1 km以下，浮尘期间气溶胶层不断由低空向2 km空中扩散.
(4)由CALIPSO观测可知，浮尘快结束时，2 km以下则主要是大量较规则的小粒径气溶胶颗粒，此部分气溶胶对大气散射和消光产生显著影响，其中近地面存在部分颗粒较大的气溶胶； 在2~10 km大气中仅存在少量气溶胶，气溶胶颗粒物不规则程度较高； 其中4~6 km高度范围的大气由不规则气溶胶和规则气溶胶混合组成，球型和非球型粒子均存在.
(5)CALIPSO星载激光雷达和地面微脉冲激光雷达在探测污染天气的大气气溶胶垂直分布时各有优势. CALIPSO星载激光雷达能够很好地探测高空气溶胶分布，准确地分辨云层的干扰，无云时能够较准确直观地反映气溶胶层高度及厚度，较好地反映气溶胶光学特性的垂直分布特征及其粒子大小、 不规则性随高度的变化特征，但是由于卫星扫描的特点，只能针对某一特定时段进行分析，无法全天候监测； 而地面微脉冲激光雷达可以实时监测某一单点的气溶胶垂直分布的时间演变规律，两者结合起来可以较全面客观地为远程输送到上海地区的浮尘天气提供观测及科研数据.
致谢： 本研究卫星资料来自美国NASA Langley Distributed Active Archive Center，地面激光雷达数据和气象资料均来自上海浦东新区气象局，在此表示感谢.
| [1] | Claquin T, Schulz M, Balkanski Y, et al. Uncertainties in assessing radiative forcing by mineral dust[J]. Tellus B, 1998, 50 (5): 491-505. |
| [2] | Huang J, Fu Q, Su J, et al. Taklimakan dust aerosol radiative heating derived from CALIPSO observations using the Fu-Liou radiation model with CERES constraints[J]. Atmospheric Chemistry and Physics, 2009, 9 (12): 4011-4021. |
| [3] | Campbell J R, Reid J S, Westphal D L, et al. Characterizing the vertical profile of aerosol particle extinction and linear depolarization over Southeast Asia and the Maritime Continent: The 2007-2009 view from CALIOP[J]. Atmospheric Research, 2013, 122 (1): 520-543. |
| [4] | 贺千山, 潘鹄, 黄颖, 等. 上海干霾与湿霾气溶胶消光特性的比较[J]. 兰州大学学报(自然科学版), 2013, 49 (4): 497-503. |
| [5] | Formenti P, Schütz L, Balkanski Y, et al. Recent progress in understanding physical and chemical properties of African and Asian mineral dust[J]. Atmospheric Chemistry and Physics, 2011, 11 (16): 8231-8256. |
| [6] | Li J M, Yi Y H, Minnis P, et al. Radiative effect differences between multi-layered and single-layer clouds derived from CERES, CALIPSO, and CloudSat data[J]. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 2011, 112 (2): 361-375. |
| [7] | 钱鹏, 郑祥民, 周立旻. 沙尘暴期间上海市大气颗粒物元素地球化学特征及其物源示踪意义[J]. 环境科学, 2013, 34 (5): 2010-2017. |
| [8] | Koak M, Theodosi C, Zarmpas P, et al. Influence of mineral dust transport on the chemical composition and physical properties of the Eastern Mediterranean aerosol[J]. Atmospheric Environment, 2012, 57 (1): 266-277. |
| [9] | 岳平, 牛生杰, 刘晓云. 浑善达克沙地春季沙尘暴期间沙尘启动及传输特性研究[J]. 中国沙漠, 2008, 28 (2): 227-230. |
| [10] | 徐文帅, 魏强, 冯鹏, 等. 2010年春季沙尘天气对北京市空气质量的影响及其天气类型分析[J]. 中国环境监测, 2012, 28 (6): 19-26. |
| [11] | Chen S Y, Huang J P, Zhao C, et al. Modeling the transport and radiative forcing of Taklimakan dust over the Tibetan Plateau: A case study in the summer of 2006[J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2013, 118 (2): 797-812. |
| [12] | Ryder C L, Highwood E J, Lai T M, et al. Impact of Atmospheric Transport on the Evolution of Microphysical and Optical Properties of Saharan Dust[J]. Geophysical Research Letters, 2013, 40 (10): 2433-2438. |
| [13] | Knippertz P, Todd M C. The central west Saharan dust hot spot and its relation to African easterly waves and extratropical disturbances[J]. Journal of Geophysical Research, 2010, 115 (D12), doi: 10.1029/2009JD012819. |
| [14] | 马越界, 黄建平, 刘玉芝. 利用星载云雷达资料分析夏季青藏高原的云辐射强迫[J]. 兰州大学学报(自然科学版), 2011, 47 (5): 48-54. |
| [15] | Bellouin N, Quaas J, Morcrette J J, et al. Estimates of aerosol radiative forcing from the MACC re-analysis[J]. Atmospheric Chemistry and Physics, 2013, 13 (4): 2045-2062. |
| [16] | Huang Z W, Huang J P, Bi J R, et al. Dust aerosol vertical structure measurements using three MPL lidars during 2008 China-U.S. joint dust field experiment[J]. Journal of Geophysical Research, 2010, 115 (D7), doi: 10.1029/2009JD013273. |
| [17] | Huang Z, Sugimoto N, Huang J, et al. Comparison of depolarization ratio measurements with micro-pulse lidar and a linear polarization lidar in Lanzou, China[A]. In: Proceedings of the 25th International Laser Radar Conference[C]. St. Petersburg, Russia: Curran Associates, Inc., 2010. 528-531. |
| [18] | 郭本军, 刘莉, 黄丹萍, 等. 激光雷达对一次沙尘天气探测与分析[J]. 气象, 2008, 34 (5): 52-57. |
| [19] | 陈勇航, 毛晓琴, 黄建平, 等. 一次强沙尘输送过程中气溶胶垂直分布特征研究[J]. 中国环境科学, 2009, 29 (5), 449-454. |
| [20] | 王治华, 贺应红, 李振声, 等. 气溶胶后向散射消光对数比对消光系数反演的影响研究[J]. 量子电子学报, 2006, 23 (3): 335-340. |
| [21] | Fernald F G. Analysis of atmospheric lidar observations: Some comments[J]. Applied Optics, 1984, 23 (5): 652-653. |
| [22] | GB/T 20480-2006, 中华人民共和国国家标准, 沙尘暴天气等级[S]. |
| [23] | 周敏, 陈长虹, 王红丽, 等. 上海市秋季典型大气高污染过程中颗粒物的化学组成变化特征[J]. 环境科学学报, 2012, 32 (1): 81-92. |
| [24] | 徐婷婷, 秦艳, 耿福海, 等. 环上海地区干霾气溶胶垂直分布的季节变化特征[J]. 环境科学, 2012, 33 (7): 2165-2171. |
| [25] | Liu Z, Liu D, Huang J, et al. Airborne dust distributions over the Tibetan Plateau and surrounding areas derived from the first year of CALIPSO lidar observations[J]. Atmospheric Chemistry and Physics, 2008, 8 (16): 5045-5060. |